Przez wiele lat geolodzy próbowali określić wiek Ziemi na podstawie dowodów odnalezionych w ska­lach. Metoda ta okazała się jednak mało skuteczna. Dopiero stosunkowo niedawno udało się wypracować metody, które pozwalają na dokładniejsze ustalenia w tej sprawie.

Większość badaczy zgadza się, iż ojcem współczesnej geologii jest szkocki lekarz i naukowiec James Hutton (1726-1797). Jest on twórcą teorii ziemi opartej między innymi na obserwacji naturalnych proce­sów zachodzących na naszej planecie. Hutton postawił tezę, że powierzchnia Ziemi nieustannie się zmienia. Czynniki naturalne, na przykład mróz, kruszą skały, które następnie są transporto­wane przez rzeki do jezior i mórz. Tam kolejne warstwy naniesionego materiału skalnego osa­dzają się w postaci piasku czy mułu i tworzą nowe skały osadowe.

Temperatura i ciśnienie

Hutton twierdził również, że wysoka temperatura oraz ciśnienie zmieniały strukturę głębiej położo­nych warstw skał osadowych. W ten sposób powstały skały metamorficzne. Na przykład bazalt i granit, nazwane przez Huttona skałami wulkanicznymi, to zastygła lawa wulkaniczna.

Zdaniem szkockiego naukowca, wszystkie trzy rodzaje skał - osadowe, metamorficzne i wulkaniczne - znajdowały się niegdyś wewnątrz pla­nety, by w końcu wypiętrzyć się w postaci lądów i łańcuchów górskich, które następnie uległy na powierzchni procesom niszczenia.

James Hutton zajmował się także tzw. względ­nym wiekiem skał. Na przykład badania prowa­dzone w Szkocji wykazały, iż tamtejsze góry składają się ze skał metamorficznych, które powstały ze skał osadowych. Jednak w ich wnę­trzu dociekliwy geolog odkrył żyły granitowe, uformowane z zastygłej lawy, która wdarła się pomiędzy warstwy skalne: Materiał pochodzenia wulkanicznego musiał być więc młodszy od gła­zów metamorficznych. Na tej podstawie Hutton. wywnioskował, iż wiek poszczególnych warstw i w obrębie jednej formacji może zasadniczo się co różnić. Zjawisko to nazwano dyskordancją, czyli £ niezgodnością zalegania warstw. W momencie, * gdy uformowana skała znajdowała się na o powierzchni Ziemi, rozpoczynał się proces wie­trzenia. Po pewnym czasie, zniszczona przez wiatr, wodę i temperaturę skała, znowu zalewana była przez wody oceanu i w następstwie przykry­ta kolejnymi warstwami naniesionych osadów.

W związku z tym, iż opisany proces jest nie­zwykle długotrwały, Hutton doszedł do wniosku, że nasza planeta ma wyjątkowo długą historię. Nie umiał określić dokładnie jej wieku, lecz stwierdził, iż tak jak trudno jest ustalić początek Ziemi, tak nie ma powodów, by przewidywać jej rychły koniec.

Mapa dziejów ziemi

Istotnym wkładem do zrozumienia dziejów Ziemi mógł się poszczycić brytyjski inżynier, William Smith (1769-1839), który pracował przy budowie kanałów transportowych w czasach rewolucji przemysłowej. Gdy robotnicy kopali rowy, Smith kolekcjonował wydobyte przez nich skamieliny. Po pewnym czasie zauważył, że każdy rodzaj skamieliny odpowiada konkretnej, zawsze tej samej warstwie skalnej. Zaobserwował również, że warstwy owe występują zawsze w tym samyr porządku, a każda z nich zawiera charaktery styczny dla siebie zestaw skamielin.

Na tej podstawie sformułował tezę, że be względu na usytuowanie, skały zawierające t same skamieliny są w podobnym wieku oraz, h młodsze warstwy spoczywają na starszych, cho ciaż nie można dokładnie określić, ile lat dzieli ją od siebie. Na podstawie swych badań i obserwa cji, Smith opublikował w 1815 roku geologiczni mapę Anglii oraz Walii.

Lektura skał

Na podstawie prawa superpozycji, które mówi, iż w niezaburzonej formacji skał osadowych młod­sze warstwy zawsze zalegają na starszych, geolo­dzy opracowali wykres względnego wieku skał. Jednak nie wolno było zapomnieć o możliwych deformacjach. Na przykład w górach fałdowych, wypiętrzone warstwy mogą być ułożone pod pewnym kątem do powierzchni, a nawet piono­wo. W fałdach obalonych natomiast, warstwy starsze znajdują się na młodszych.

Geolodzy opracowali jednak metody, które pozwalają określić sposób tworzenia się fałdu. Na przykład na powierzchni niektórych warstw widoczne są ślady działalności prądów i fal morskich oraz wiatrów. Innym dowodem na to, iż konkretna warstwa znajdowała się na powierzch­ni całej formacji, są ślady działalności robaków i innych stworzeń w czasach, gdy skała była jesz­cze miękka.